|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y f (x) |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
x1 |
|
|
|
|
x2 |
|
|
|
b |
x |
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
бА |
|
|||||||||||||||||
иИтак, |
Рис. 41 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
касательные к графику функции y = f (x) в точках экстремума |
|||||||||||||||||||
x1 и x2 параллельны оси Ox. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Теорема Ролля. |
|
|
Если |
функция f (x) |
|
непрерывна на отрезке |
|||||||||||||
[a, b], дифференцируема в каждой точке интервала (a, b) и f (a) = f(b), |
||||||||||||||||||||
то |
существует по |
|
крайней |
мере |
одна внутренняя точка x0 отрезка |
|||||||||||||||
[a, b], такая, что f ' (x0) = 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Доказательство. Так как функция непрерывна на отрезке [a, b], |
|||||||||||||||||||
то, по теореме Вейерштрасса, она достигает на этом отрезке своего |
||||||||||||||||||||
наибольшего значения M и своего наименьшего значения m . |
||||||||||||||||||||
|
Если M = m, то функция f |
|
|
|
|
|
И |
|||||||||||||
|
(x) постоянна на отрезке [a, b], а пото- |
|||||||||||||||||||
му |
f ' (x) = 0 в любой точке x |
Д(a, b). |
||||||||||||||||||
|
Рассмотрим |
|
случай, |
когда |
M > m. |
|
Так |
как, по условию, |
||||||||||||
f(a) = f(b), то либо наибольшее значение M, либо наименьшее значе- |
||||||||||||||||||||
ние m, |
либо и M, и m достигаются во внутренней точке x0 интервала: |
|||||||||||||||||||
x0 |
(a, |
b). Выполнены все |
|
|
условия теоремы Ферма и поэтому |
|||||||||||||||
f (x0 )= 0.
Геометрический смысл теоремы Ролля
Геометрически теорема Ролля утверждает (рис. 42), что если функция непрерывная на [a, b], дифференцируемая на (a, b) и имеет на концах отрезка [a, b] одинаковые значения, то
134